第二次世界大戰結束的1945年(昭和20年),由于鐵礦石、焦炭等原料不足,以及斷水、停電等原因,日本運轉的高爐只不過3座,鋼鐵的生產量生鐵97萬噸、粗鋼196萬噸,第二年進一步降低了數十個百分點。但是1947年(昭和22年)以后,由于同業界的努力,政府的干預,以及原料供應的好轉等,生產以相當快的速度得到了恢復。1950年(昭和25年)的朝鮮戰爭可以說暫時地給了鋼鐵一個暢銷的契機。
那(nei)時雖(sui)然鋼鐵業、社(she)會還對(dui)耐候鋼狀況一(yi)無所知(zhi),但是U.S.Steel公司的COR-TEN鋼被(bei)日本認(ren)同就是在這個(ge)時候。
隨著經濟的復興,1953年(昭和28年)鋼鐵的生產已達到戰前的最高水平,在被認為“不是戰后最快”。的1955年(昭和30年),生鐵產量是521萬噸,粗鋼產量是940萬噸。關于耐候鋼研究、研制開始的時間就是在這個時候。當時的情況或研究開發的經過,堀川一男在“我國耐候鋼的誕生”(卷末的資料1)一文中對此做了詳細的敘述。
當(dang)時的(de)(de)耐候(hou)鋼的(de)(de)需要好像有3個傾(qing)向,也就是:(1)腐蝕問題大的(de)(de)車輛用(yong)(yong)薄板;(2)要求(qiu)(qiu)耐候(hou)性(xing)的(de)(de)結(jie)構用(yong)(yong)厚板;(3)要求(qiu)(qiu)耐候(hou)性(xing)的(de)(de)結(jie)構用(yong)(yong)高強度厚板。
詳情請參照卷(juan)末的(de)(de)資料1,最初銷售的(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)在1957年(nian)(昭和(he)(he)32年(nian))是銅系的(de)(de)Cuplon鋼(gang)(gang),1960年(nian)(昭和(he)(he)35年(nian))是YAW-TEN鋼(gang)(gang)(Cu-P-Ti系)、FUJI COR-TEN鋼(gang)(gang),1961年(nian)開始(shi)生產(chan)銷售Cupten鋼(gang)(gang)(Cu-P-Cr系)。以后(hou),其他廠家的(de)(de)商(shang)品(pin)也開始(shi)銷售,通(tong)過車輛及(ji)一般(ban)結構用(高磷(lin))和(he)(he)焊(han)接結構用(低磷(lin))的(de)(de)劃(hua)分(fen),按(an)用途(tu)不同的(de)(de)品(pin)種(zhong)劃(hua)分(fen),以及(ji)焊(han)接結構用按(an)抗拉強度不同的(de)(de)品(pin)種(zhong)劃(hua)分(fen)等(deng),實現了多品(pin)種(zhong)化。到(dao)20世紀60~70年(nian)代(dai)(昭和(he)(he)40年(nian)代(dai)初期(qi)),大致的(de)(de)品(pin)種(zhong)已經(jing)齊全(quan),1968年(nian)(昭和(he)(he)43年(nian))時的(de)(de)490MPa(50kg/m㎡)級的(de)(de)高強度耐候(hou)鋼(gang)(gang)的(de)(de)典型(xing)產(chan)品(pin)示于表2-2。
1968年(nian)(nian)(昭和43年(nian)(nian))低(di)(di)磷(lin)(lin)系(xi)焊(han)接(jie)用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)作(zuo)(zuo)為JIS G3114“焊(han)接(jie)結構(gou)用(yong)耐(nai)候(hou)性熱軋(ya)(ya)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材”、1971年(nian)(nian)(昭和46年(nian)(nian))高(gao)(gao)磷(lin)(lin)系(xi)焊(han)接(jie)用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)作(zuo)(zuo)為JIS G3125“高(gao)(gao)耐(nai)候(hou)性軋(ya)(ya)制鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材”實現了JIS標準(zhun)(zhun)化。將高(gao)(gao)磷(lin)(lin)系(xi)和低(di)(di)磷(lin)(lin)系(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種區(qu)別(bie)之后,把(ba)高(gao)(gao)磷(lin)(lin)系(xi)分為熱軋(ya)(ya)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材和冷(leng)軋(ya)(ya)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材,把(ba)焊(han)接(jie)結構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)定為402、490、569MPa級(41、50、58公(gong)斤)的(de)(de)3個(ge)抗(kang)拉強(qiang)度等級,使產(chan)品的(de)(de)體系(xi)更加醒(xing)目。如前所述,在ASTM標準(zhun)(zhun)中(zhong)(zhong)中(zhong)(zhong)作(zuo)(zuo)為低(di)(di)合金(jin)高(gao)(gao)強(qiang)度結構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)進行(xing)規定,而在JIS中(zhong)(zhong)把(ba)“耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)”作(zuo)(zuo)為名(ming)稱提出(chu)來。并且,在ASTM標準(zhun)(zhun)中(zhong)(zhong)不管高(gao)(gao)磷(lin)(lin)、低(di)(di)磷(lin)(lin),規定耐(nai)候(hou)性相同(約為碳素鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)4倍、含銅鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)2倍),然而在JIS中(zhong)(zhong)把(ba)高(gao)(gao)磷(lin)(lin)系(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種命(ming)名(ming)為“高(gao)(gao)耐(nai)候(hou)性軋(ya)(ya)制鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材”,正如在解釋中(zhong)(zhong)“在耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)是耐(nai)候(hou)性最(zui)優秀的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材”所記述的(de)(de)那樣(yang),耐(nai)候(hou)性高(gao)(gao)于(yu)低(di)(di)磷(lin)(lin)系(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種。實際上是根據大氣暴曬試驗的(de)(de)結果。
(JIS G3114在1968年制定之后(hou),分別(bie)于1971年、1973年、1977年、1983年、1988年進行過(guo)修訂。如后(hou)所述(2.2.3節)1983年又把(ba)各個鋼種細分為(wei)無涂(tu)漆用和(he)涂(tu)漆用,這是最大(da)的修訂。JIS G3125在1971年制定后(hou),分別(bie)于1973年、1977年、1987年進行過(guo)修訂。另外,從1991年開始強度用SI單位表示(shi)。)
在此(ci)以(yi)后各公(gong)司(si)的(de)系(xi)(xi)列產品雖然都按照這些JIS進(jin)行了(le)區(qu)分(fen)(fen),可是在JIS G3114中化學成分(fen)(fen)的(de)范圍相當寬。1983年(nian)(昭和(he)58年(nian))JIS被修(xiu)訂,直到劃(hua)分(fen)(fen)出用(yong)于(yu)無(wu)涂漆(qi)的(de)高成分(fen)(fen)系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)種(zhong)和(he)用(yong)于(yu)涂漆(qi)的(de)低成分(fen)(fen)系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)種(zhong)之(zhi)前,各公(gong)司(si)生產的(de)用(yong)于(yu)裸露(lu)使(shi)用(yong)的(de)鋼(gang)(gang)種(zhong),均屬于(yu)高成分(fen)(fen)系(xi)(xi)。
各廠家(jia)對各自的(de)(de)產品進(jin)(jin)行(xing)(xing)過(guo)長(chang)(chang)期間的(de)(de)大(da)氣(qi)暴曬試驗。如在(zai)(zai)資料1中堀川(chuan)(chuan)所談到的(de)(de)各種成分系117個鋼種的(de)(de)試驗,從1957年(nian)(nian)(昭(zhao)和32年(nian)(nian))開始在(zai)(zai)川(chuan)(chuan)崎(qi)郊外進(jin)(jin)行(xing)(xing)了(le)長(chang)(chang)達12年(nian)(nian)的(de)(de)試驗,而在(zai)(zai)川(chuan)(chuan)崎(qi)市工業地(di)區進(jin)(jin)行(xing)(xing)了(le)8年(nian)(nian)的(de)(de)試驗。作為大(da)氣(qi)暴曬試驗,著(zhu)名的(de)(de)試驗是從1960~1961年(nian)(nian)(昭(zhao)和35~36年(nian)(nian))開始的(de)(de),為期5年(nian)(nian),在(zai)(zai)陸(lu)上鐵骨構造物(wu)防(fang)蝕(shi)研究會(簡稱:陸(lu)防(fang)研)所進(jin)(jin)行(xing)(xing)的(de)(de)試驗。試驗材料包括含銅鋼、耐(nai)候高強度鋼的(de)(de)多數金屬材料,并在(zai)(zai)帶廣(guang)、高山、輪島(dao)、枕崎(qi)、御前崎(qi)、東京、川(chuan)(chuan)崎(qi)進(jin)(jin)行(xing)(xing)了(le)試驗。
鋼材俱樂部(bu)土(tu)木專(zhuan)門委員會鋼材防(fang)蝕(shi)(shi)調查(cha)委員會于1973年(nian)(nian)(昭和48年(nian)(nian))在總結(jie)“關于鋼材腐(fu)蝕(shi)(shi)防(fang)蝕(shi)(shi)資料”時(shi),綜合(he)地(di)歸納了各(ge)鋼鐵(tie)公司在各(ge)自的(de)大氣暴曬(shai)試(shi)驗(yan)場上所進行的(de)高耐(nai)候(hou)鋼、490MPa級(ji)焊接結(jie)構用耐(nai)候(hou)鋼以及(ji)比較材(SM490、SS400)的(de)試(shi)驗(yan)數據,按照大氣腐(fu)蝕(shi)(shi)性的(de)強度(du)分(fen)5個地(di)區(qu),圖示(shi)出腐(fu)蝕(shi)(shi)減量(liang)隨時(shi)間(最長8~12年(nian)(nian))變(bian)化(圖2-2).與當(dang)時(shi)相(xiang)比,現在工(gong)業地(di)區(qu)的(de)SOx的(de)濃(nong)度(du)遠遠降(jiang)低(di),腐(fu)蝕(shi)(shi)減量(liang)也已經降(jiang)低(di),然而這個圖現在仍作為日(ri)本鋼材的(de)大氣腐(fu)蝕(shi)(shi)數據的(de)基礎(chu),常常被便覽或其他文(wen)獻轉載。
耐(nai)候鋼(gang)(gang)正式地提(ti)供實用(yong)(yong)是從(cong)1963年(nian)(nian)(昭和(he)38年(nian)(nian))開(kai)始,在(zai)當時(shi)的國鐵車輛及橋梁上全(quan)都是涂漆使用(yong)(yong)。在(zai)建(jian)(jian)筑物上從(cong)1965年(nian)(nian)(昭和(he)40年(nian)(nian))開(kai)始,屋頂、鋼(gang)(gang)骨、百葉窗、外裝面板等暴(bao)露在(zai)外部,用(yong)(yong)裸鋼(gang)(gang)或者(zhe)相當于裸鋼(gang)(gang)的表面處理狀態,每(mei)年(nian)(nian)在(zai)幾個建(jian)(jian)筑物上使用(yong)(yong)。從(cong)同一時(shi)期起,建(jian)(jian)成了幾座裸露使用(yong)(yong)耐(nai)候鋼(gang)(gang)的試(shi)驗鐵塔。
以后(hou)鐵道車(che)輛(liang)也經(jing)過涂漆(qi)(qi)正常(chang)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)。進入20世紀70~80年(nian)(nian)代(昭和(he)50年(nian)(nian)代)后(hou),建筑物(wu)上的(de)無涂漆(qi)(qi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)在(zai)大廈外面等的(de)有圖樣的(de)重要部分已經(jing)幾乎不(bu)被采用(yong)(yong)(yong)(yong)。鋼(gang)材的(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)量每(mei)年(nian)(nian)1萬(wan)t以下,在(zai)欄桿、柱等上繼(ji)續使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)。在(zai)輸電(dian)鐵塔(ta)上幾乎不(bu)再使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)。
每(mei)座橋梁的(de)使(shi)用(yong)(yong)鋼材(cai)量比較(jiao)大,經常(chang)保持(chi)在(zai)(zai)按(an)用(yong)(yong)途(tu)使(shi)用(yong)(yong)量的(de)首位。20世紀70~80年(nian)代(昭和50年(nian)代)后期幾乎都是涂漆使(shi)用(yong)(yong)。然(ran)而以后由于補(bu)修涂漆、再涂漆在(zai)(zai)橋梁整(zheng)體上出現了(le)費用(yong)(yong)問題,并且隨(sui)著技術的(de)進步(bu)、腐蝕環境的(de)改善(shan)等,逐(zhu)漸(jian)地使(shi)無涂漆使(shi)用(yong)(yong)成為了(le)中心。
下一節以(yi)后將按用(yong)途使用(yong)的動向敘述(shu)。在表2-3中,以年表示出了耐(nai)候鋼40年間(jian)的動向。并且在圖(tu)(tu)2-3及圖(tu)(tu)2-4上示出了日本鋼材使用量的變化。圖(tu)(tu)2-5~圖(tu)(tu)2-7是以圓(yuan)形圖(tu)(tu)表示的1974~1978年(昭(zhao)和(he)49~昭(zhao)和(he)53年)、1985年(昭(zhao)和(he)60年)以及1989~1992年(平成元年~平成4年)的用途(tu)比率(lv)。
另外,關于20世紀60年代(dai)(昭和(he)30年代(dai)后期到40年代(dai)前期)的(de)(de)(de)耐候鋼(gang)的(de)(de)(de)狀況,請參照曾經(jing)對FUJI COR-TEN鋼(gang)的(de)(de)(de)生產盡過力的(de)(de)(de)原富士(shi)制鐵、鵜野達二和(he)門智的(de)(de)(de)技術資(zi)料(liao)(卷末的(de)(de)(de)資(zi)料(liao)2)。